DE3427665A1 - IGNITION SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
IGNITION SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINEInfo
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Description
Zündsystem für eine BrennkraftmaschineIgnition system for an internal combustion engine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf ein verbessertes Zündsystem für eine Brennkraftmaschine, das einen erweiterten regelbaren Bereich für ein Zündsignal hat. Das erfindungsgemäße Zündsystem kann in äußerst zufriedenstellender Weise bei einem verteilerlosen Zündsystem mit einer Mehrzahl von der Anzahl der Zylinder entsprechenden Zündspulen oder bei einem Zündsystem mit einem Verteiler, der zwei in die elektrische Schaltung des Verteilerrotors eingegliederte Hochspannungsdioden hat, zur Anwendung kommen.The invention relates to an ignition system for a Internal combustion engine and in particular to an improved ignition system for an internal combustion engine that has an expanded adjustable range for an ignition signal. The inventive Ignition system can be extremely satisfactory In the case of a distributorless ignition system with a plurality of ignition coils or corresponding to the number of cylinders in an ignition system with a distributor that incorporated two into the electrical circuit of the distributor rotor High-voltage diodes have to be used.
Zum Stand der Technik ist ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 55 - 37 536 (1980) offenbart wurde und einenThe prior art includes an ignition system for an internal combustion engine known in Japanese Patent Laid-Open No. 55-37,536 (1980) and a
Zündsignalerzeuger zur Lieferung einer Mehrzahl von der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechenden Zündsignalen, indem er die Drehung eines Rotors des Zündsignalerzeugers erfaßt, sowie einen Zylinderunterscheidungssignalerzeuger zur Lieferung eines Zylinderunterscheidungssignals mit einer doppelten Periode des Zündsignals, indem er die Drehung eines Rotors des Zylinderunterscheidungssignalerzeugers erfaßt, einschließt, wobei die Mehrzahl der Zündsignale auf .die jeweiligen Motorzylinder in Übereinstimmung mit dem Zylinderunterscheidungssignal verteilt wird, um einen durch die Zündspule für jeden Motorzylinder fließenden Primärstrom zu unterbrechen. Bei einem solchen Zündsystem liegt kein Problem vor, da die Erzeugungszeit des Zündsignals keiner Änderung unterliegt. Ein Problem tritt jedoch dann auf, wenn das Zündsystem bei einem elektronischen Steuersystem Anwendung findet, das die Zündzeit (die Abschaltzeit des Primärstroms der Zündspule) und die Erregungsanlaßzeit der Zündspule elektronisch steuert. Das bedeutet, daß dann, wenn die Erregungsanlaßzeit der Zündspule von der entsprechenden Diskriminationsphase des Zylinderunterscheidungssignals auf Grund der elektronischen Steuerung durch das elektronische Steuersystem abweicht, die Zündspulen für die anderen Zylinder außer dem zu zündenden Zylinder dazu gebracht werden, entsprechend der Größe dieser Abweichung inkorrekt zu arbeiten, so daß gleichzeitig die Erregungsdauer der Zündspule für den zu zündenden Zylinder verkürzt wird, womit eine ausreichende Zündenergie nicht erhalten werden kann.Ignition signal generator for supplying a plurality of the number of cylinders of the internal combustion engine corresponding Ignition signals by having the rotation of a rotor of the ignition signal generator detected, and a cylinder discrimination signal generator for supplying a cylinder discrimination signal with a double period of the ignition signal by controlling the rotation of a rotor of the cylinder discrimination signal generator detected, includes, wherein the plurality of ignition signals on .die respective engine cylinder in accordance with the cylinder discrimination signal is distributed to one flowing through the ignition coil for each engine cylinder To interrupt primary current. There is no problem with such an ignition system since the generation time of the Ignition signal is not subject to change. However, a problem arises when the ignition system is electronic The control system used is the ignition timing (the cut-off time of the primary current of the ignition coil) and the energization starting time the ignition coil controls electronically. That is, when the energization starting time of the ignition coil is different from the corresponding discrimination phase of the cylinder discrimination signal based on the electronic control the electronic control system differs, adding the ignition coils for the cylinders other than the cylinder to be fired are brought to work incorrectly according to the size of this deviation, so that at the same time the energization time of the ignition coil for the cylinder to be ignited is shortened becomes, with which sufficient ignition energy cannot be obtained.
Ferner enthält eine Zündvorrichtung für eine Vielzylinder-Brennkraftmaschine gemäß der USA-Patentschrift 4 357 927 einen Zündsignalerzeuger zur Lieferung einer Vielzahl von der Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechendenIt also includes an ignition device for a multi-cylinder internal combustion engine U.S. Patent 4,357,927 discloses an ignition signal generator for providing a variety of corresponding to the number of cylinders of the internal combustion engine
Zündsignalen, einen Bezugs-Zylindersignalerzeuger zur Lieferung eines kurzen Bezugsimpulssignals in einer Bezugs-Zylinderlage und eine Schaltung zur Bildung eines Zylinderunterscheidungssignals, die durch das Bezugsimpulssignal zurückgestellt und bei jedem Anstieg in der Wellenform des Zündsignals bei der Erregungsanlaßzeit der Zündspule invertiert wird, um ein Zylinderunterscheidungssignal mit einer zum Zündsignal doppelten Periode zu bilden, wobei· die Vielzahl der Zündsignale auf die jeweiligen Motorzylinder in Übereinstimmung mit dem Zylinderunterscheidungssignal verteilt wird, um einen durch die Zündspule für jeden Motorzylinder fließenden Primärstrom zu unterbrechen. Jedoch wird auch in diesem Fall, wenn die Zündvorrichtung bei einem elektronischen Steuersystem zur elektronischen Regelung der Zündzeit der Zündspule Anwendung findet und wenn die vom Zündsignal angegebene Srregungsanlaßzeit der Zündspule mit Bezug zum Bezugsimpulssignal auf Grund der elektronischen Regelung durch das elektronische Steuersystem vorverschoben wird, das Zylinderunterscheidungssignal eine umgekehrte Phase mit Bezug zu dem zu zündenden Zylinder haben, was zu einem fehlerhaften Signal Anlaß ist und damit die Durchführung eines richtigen sowie ordnungsgemäßen Zündvorgangs unmöglich macht.Ignition signals, a reference cylinder signal generator for supplying a short reference pulse signal in a reference cylinder position and a circuit for forming a cylinder discrimination signal generated by the reference pulse signal is reset and inverted for each increase in the waveform of the ignition signal at the energization start timing of the ignition coil is to form a cylinder discrimination signal having a period double that of the ignition signal, where · the A plurality of the ignition signals to the respective engine cylinders in accordance with the cylinder discrimination signal is distributed to interrupt a primary current flowing through the ignition coil for each engine cylinder. However is also used in this case when the ignition device is in an electronic control system for electronic regulation the ignition time of the ignition coil is used and when the excitation start time of the ignition coil specified by the ignition signal with reference to the reference pulse signal due to the electronic regulation by the electronic control system is advanced, the cylinder discrimination signal is reversed in phase with respect to the cylinder to be fired which gives rise to a faulty signal and thus the implementation of a correct and proper ignition process makes impossible.
Aus dem Obigen folgt, daß Zündsysteme nach dem Stand der Technik insofern nachteilig sind, als bei einer elektronischen Regelung der Zündzeit und der Erregungsanlaßzeit der Zündspule die Breite des regelbaren Bereichs sowohl für die Zündzeit wie auch für die Erregungsanlaßzeit auf einen engen Bereich begrenzt ist, um einen fehlerhaften Betrieb zu verhindern. Die Erfindung wurde zur Vermeidung eines solchen Nachteils, der Zündsystemen nach dem Stand der Technik anhaftet, konzipiert.From the above it follows that prior art ignition systems are disadvantageous in that they are electronic Control of the ignition timing and the energization starting time of the ignition coil the width of the controllable range for both the ignition timing as well as the energization starting time is limited to a narrow range to prevent erroneous operation to prevent. The invention was made to avoid such a disadvantage, the ignition systems according to the prior Technology adheres, conceives.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem der regelbare Bereich für ein Zündsignal erweitert wird, um die Arbeitsleistung und das Betriebsverhalten des Motors zu steigern.The object of the invention is to provide an ignition system for a To create internal combustion engine in which the controllable range for an ignition signal is expanded to include the work output and to increase the performance of the engine.
Hierbei zielt die Erfindung darauf ab, eine fehlerhafte Zündung, die in irgendeinem anderen Zylinder hervorgerufen wird, zu unterbinden und die Zündung nur in demjenigen · Zylinder auftreten zu lassen, der bei Anlaufen des Motors zu zünden ist.The aim of the invention here is to prevent a faulty ignition which has been caused in any other cylinder is to prevent and to let the ignition occur only in the cylinder that is when the engine is started is to ignite.
Die Erfindung ist durch einen Aufbau eines Zündsystems für eine Brennkraftmaschine gekennzeichnet, das die folgenden Bauteile und/oder Elemente umfaßt: eine Zündspule mit mehreren, jeweils den einzelnen Motorzylindern entsprechenden Primärspulen, einen Basis-Zündsignalerzeuger zur Lieferung von der Anzahl der Motorzylinder entsprechenden Basiszündsignalen synchron mit dem Motorumlauf, eine Zündsteuerschaltung, die die Basiszündsignale empfängt und ein Zündsteuersignal mit einer geregelten sowie vorbestimmten Impulsdauer hat, einen Basis-Zylinderunterscheidungssignalfühler, der ein Basis-Zylinderunterscheidungssignal mit einer zu den Basis-Zündsignalen doppelten Periode synchron mit dem Motorumlauf liefert, eine logische Schaltung, die das Zündsteuersignal sowie das Basis-Zylinderunterscheidungssignal empfängt und ein Zylinderunterscheidungssignal durch Umschalten des Basis-Zylinderunterscheidungssignals in Übereinstimmung mit einem Zustand dieses Signals an einem Übergangspunkt einer Wellenform des ZündsteuersignaIs, der einer Zündzeit des Motors entspricht, bildet, und eine logische Schaltung zur Erzeugung eines Erregungssignals, das die Erregung einer Primärwicklung für einen Motorzylinder entsprechend einem logischen Operationsausgang steuert, welcher durch Ausführen einer logischen OperationThe invention is characterized by a structure of an ignition system for an internal combustion engine as follows Components and / or elements include: an ignition coil having a plurality of cylinders corresponding to each of the individual engine cylinders Primary coils, a basic ignition signal generator for supplying basic ignition signals corresponding to the number of engine cylinders synchronous with the engine rotation, an ignition control circuit which receives the basic ignition signals and a Has an ignition control signal with a regulated and predetermined pulse duration, a basic cylinder differentiation signal sensor, which synchronizes a basic cylinder discrimination signal with a period twice that of the basic ignition signals with the engine rotation provides a logic circuit that generates the ignition control signal and the basic cylinder discrimination signal and receives a cylinder discrimination signal by switching the basic cylinder discrimination signal in accordance with a state of this signal at a transition point of a waveform of the ignition control signal, which corresponds to an ignition time of the engine, and a logic circuit for generating an excitation signal, that is, the excitation of a primary winding for an engine cylinder according to a logical operation output controls which one by performing a logical operation
am Zylinderunterscheidungssignal sowie am Zündsteuersignal erhalten wird, womit eine Phase des Zylinderunterscheidungssignals im Ansprechen auf den Übergang des Zündsteuersignals, das die geregelte sowie vorbestimmte Impulsdauer hat, verändert wird.is obtained on the cylinder discrimination signal as well as the ignition control signal, thus a phase of the cylinder discrimination signal in response to the transition of the ignition control signal that the regulated as well as predetermined pulse duration has been changed.
Die Aufgabe der Erfindung sowie deren Lösung wie auch weitere Ziele und die Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:The object of the invention and its solution as well as other objects and the advantages of the invention are derived from following description, referring to the drawings, of exemplary embodiments of the subject matter of the invention. Show it:
Fig. 1 einen elektrischen Schaltplan eines Zündsystems in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;1 shows an electrical circuit diagram of an ignition system in a first embodiment according to the invention;
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Wellenformen, die an verschiedenen Stellen in dem in Fig. 1 gezeigten Zündsystem auftreten, zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zündsystems;FIG. 2 is a diagram showing the waveforms generated at various locations in the one shown in FIG Ignition system occur to explain the operation of the ignition system;
Fig. 3 einen elektrischen Schaltplan für ein Zündsystem in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;3 shows an electrical circuit diagram for an ignition system in a second embodiment according to the invention;
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Wellenformen, die an verschiedenen Stellen des Zündsystems von Fig.3 auftreten, zur Erläuterung der Arbeitsweise dieses Zündsystems;Fig. 4 is a diagram showing the waveforms which occur at different points of the ignition system of Figure 3, to explain the operation of this Ignition system;
Fig. 5 einen elektrischen Schaltplan für ein Zündsystem in einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung.5 shows an electrical circuit diagram for an ignition system in a third embodiment according to the invention.
In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleichartige Teile oder Bauelemente.In the drawings, the same reference symbols denote the same type Parts or components.
Als Beispiel für einen Fühler, der ein Zündsignal erzeugt, ist in Fig. 1 ein elektromagnetischer Geber 1 vorgesehen, der synchron zum Umlauf des Motors ein Wechselstrom-Ausgangssignal mit vier Perioden pro Motorumdrehung, was beispielsweise der Zylinderzahl entspricht, erzeugt. EinAs an example of a sensor that generates an ignition signal, an electromagnetic transmitter 1 is provided in Fig. 1, which synchronously with the rotation of the motor, an alternating current output signal with four periods per engine revolution, which corresponds, for example, to the number of cylinders. A
Lagefühler 2, der als Zylinderunterscheidungsfühler arbeitet und z.B. unter Verwendung eines Hall-Effektelements od.dgl. gebildet ist, erzeugt synchron zum Umlauf des, Motors einen Rechteckwellenausgang von zwei Perioden pro Motorumdrehung mit einer zum Ausgangssignal des elektromagnetischen Gebers 1 doppelten Zeitdauer. Eine Impulsformerschaltung 3 formt die Welle des Ausgangssignals vom Geber 1, um ein Basis-Zündsignal zu erzeugen, auf das eine Zündsteuerschaltung 4 anspricht, die ein Zündsteuersignal zur elektronischen Steuerung der Zündzeit (die Abschaltzeit des Primärstroms der Zündspule) und der Anschaltzeit des Primärstroms der Zündspule liefert. In Übereinstimmung mit dem Zylinderunterscheidungssignal erzeugen UND-Schaltungen 5 sowie 6 jeweils Verteilersignale für abwechselnd arbeitende Transistoren 7 und 9, an die sich Rückstrom-Sperrdioden 8 und 10 anschließen. Eine Zündspule 11 hat zwei Primärwicklungen, und ein Zündverteiler 12 verwendet zwei Hochspannungsdioden 1-2a und 12b für eine Zweikreisverteilung.Position sensor 2, which works as a cylinder discrimination sensor and e.g. using a Hall effect element or the like. is formed, generates a square wave output of two periods per motor revolution synchronously with the rotation of the motor with a duration that is twice that of the output signal of the electromagnetic transmitter 1. A pulse shaping circuit 3 forms the wave of the output signal from encoder 1 to a base ignition signal to generate, to which an ignition control circuit 4 responds, the an ignition control signal for electronic control the ignition time (the switch-off time of the primary current of the ignition coil) and the switch-on time of the primary current of the ignition coil supplies. In accordance with the cylinder discrimination signal AND circuits 5 and 6 each generate distribution signals for alternately operating transistors 7 and 9, to which reverse current blocking diodes 8 and 10 are connected. An ignition coil 11 has two primary windings, and one Ignition distributor 12 uses two high-voltage diodes 1-2a and 12b for two-circuit distribution.
Eine Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13, die aus einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 13a und einem Vergleicher 13b gebildet ist, erzeugt ein Analogsignal, dessen Größe beispielsweise von einer Frequenz des Zündsteuersignals abhängt, d.h., von einer Motordrehzahl abhängt, und liefert dann ein logisches Signal "0" bei einer Drehzahl, die gleich einer sowie höher als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist, und ein logisches Signal "1" bei einer Drehzahl die gleich einer und niedriger als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist. Ferner sind UND-Schaltungen 14 und 15, ein J-K-Master-slave-Flip-Flop (im folgenden als J-K-Flip-Flop bezeichent) 16, eine Verzögerungsschaltung 17 und NEIN-Schaltungen 18, 19, 20 sowie 21 vorhanden.An engine speed detection circuit 13 composed of a Frequency-voltage converter 13a and a comparator 13b is formed, generates an analog signal, the size of which, for example depends on a frequency of the ignition control signal, i.e. depends on an engine speed, and delivers then a logic signal "0" at a speed which is equal to and higher than a predetermined engine speed, and a logic signal "1" at a speed which is equal to and lower than a predetermined engine speed. Furthermore, AND circuits 14 and 15, a J-K master-slave flip-flop (hereinafter referred to as J-K flip-flop denotes) 16, a delay circuit 17 and NO circuits 18, 19, 20 and 21 are provided.
Die Arbeitsweise des oben beschriebenen Zündsystems wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 gezeigte Wellenformdiagramm erläutert. Das vom Geber 1 erzeugte Wechselstromsignal wird durch die Impulsformerschaltung 3 in seiner Welle geformt, um das Basis-Zündsignal (A) von Fig. 2 zu liefern, das der Zündsteuerschaltung 4 zugeführt wird, die dann das Zündsteuersignal (C) von Fig. 2 erzeugt. Dieses Zündsteuersignal (C) gibt die Zündzeit und die Erregungsanlaßzeit, der Zündspule, die jeweils elektronisch gesteuert sind, an. Mit anderen Worten heißt das, daß bei der Wellenform des Zündsteuersignals (C) von Fig. 2 die steigende Flanke die Erregungsanlaßzeit der Zündspule und die fallende Flanke die Zündzeit kennzeichnet.The operation of the ignition system described above will be explained with reference to the waveform diagram shown in FIG explained. The alternating current signal generated by the encoder 1 is generated by the pulse shaping circuit 3 in its wave shaped to provide the basic ignition signal (A) of Fig. 2, which is fed to the ignition control circuit 4, which then the Ignition control signal (C) of Fig. 2 is generated. This ignition control signal (C) gives the ignition time and the excitation start time, the Ignition coil, each of which is electronically controlled. In other words, the waveform of the Ignition control signal (C) of Fig. 2, the rising edge, the excitation start time of the ignition coil and the falling edge indicates the ignition time.
Wenn die Motordrehzahl höher ist als eine vorgegebene Drehzahl der Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13, dann gibt deren Ausgang zuerst ein logisches Signal "0" ab, so daß die Ausgänge der zugeordneten UND-Schaltugnen 14 und 15 zu "0" werden. Das hat zur Folge, daß das Q-Ausgangssignal des J-K-Flipflop 16 jedesmal umgekehrt wird, wenn die Wellenform eines Eingangssignals zum Taktimpulseingang CP ansteigt,d.h., jedesmal wenn die Wellenform (C) von Fig. 2 fällt, und es wird das Q-Ausgangssignal mit der Wellenform (D) von Fig. 2 erhalten. Da das Q-Ausgangssignal des J-K-Flipflop 16 nach einer Verzögerung um ein gev/isses Maß durch die Verzögerungsschaltung 17 an beide UND-Schaltungen 5 und 6 gelegt wird, wird das Basis-Zylinderunterscheidungssignal (B) der in Fig. 2 gezeigten Wellenform mit Sicherheit in das Zylinderunterscheidungssignal (D) der in Fig. 2 gezeigten Wellenform umgesetzt, und es ist möglich, das Auftreten eines fehlerhaften Betriebs, der bei Systemen nach dem Stand der Technik in Erscheinung tritt, zu verhindern. Somit kann ein Voreilbereich im Zündzeitpunkt frei gewählt werden, bis das Fallen in der Wellenform des Zündsteuersignals (C) auftritt, währendIf the engine speed is higher than a predetermined speed of the engine speed detection circuit 13, then it outputs first off a logic signal "0", so that the outputs of the associated AND circuits 14 and 15 become "0". As a result, the Q output of the J-K flip-flop 16 is reversed every time the waveform of an input signal to the clock pulse input CP rises, i.e. every time the waveform (C) of Fig. 2 falls, and it the Q output having the waveform (D) of Fig. 2 is obtained. Since the Q output of the J-K flip-flop 16 after a delay by a certain amount is applied by the delay circuit 17 to both AND circuits 5 and 6, becomes the basic cylinder discrimination signal (B) of the in 2 into the cylinder discrimination signal (D) of the waveform shown in FIG implemented, and it is possible for the occurrence of faulty operation that occurs in the prior art systems occurs to prevent. Thus, an advance range can be freely selected at the ignition point until the drop occurs in the waveform of the ignition control signal (C) while
das Basis-Zylinderunterscheidungssignal (B) jeweils den J- und K-Eingängen des J-K-Flipflop 16 zugeführt wird. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, einen weiten Bereich einer Frühzündung zu schaffen. Dann wird das Zündsteuersignal (C) von Fig. 2 durch den selektiven Ausblendbetrieb der UND-Schaltungen 5 und 6, der durch Anlegen des verzögerten Zylmderunterscheidungssignals bewirkt wird, getrennt und verteilt, wie bei (E) und (F) in Fig. 2 dargestellt ist. Die daraus resultierenden verteilten Zündsteuersignale (E) und (F) arbeiten so, daß sie jeweils die Transistoren 9 bzw. 7 an- und abschalten.the basic cylinder discrimination signal (B) is applied to the J and K inputs of the J-K flip-flop 16, respectively. In this way it is possible to create a wide range of pre-ignition. Then the ignition control signal (C) of FIG. 2 by the selective blanking operation of the AND circuits 5 and 6, which is achieved by applying the delayed cylinder discrimination signal is effected separately and distributed as shown at (E) and (F) in FIG. The resulting distributed ignition control signals (E) and (F) operate to turn transistors 9 and 7 on and off, respectively.
Es wird nun näher auf die Arbeitsweise der Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 und der UND-Schaltungen 14, 15 eingegangen. Bei Anlaufen des Motors kann, bevor ein Abfallen in der Wellenform des Zündsteuersignals (C) auftritt, nicht entschieden werden, welcher der Leistungstransistoren 7 und 9 zuerst leitend wird. Aus diesem Grund besteht bei Anlaufen des Motors eine Gefahr insofern, als eine fehlerhafte Zündung erst einmal in dem entgegengesetzt gerichteten Motorzylinder verursacht werden kann. Um dieses Problem zu lösen, ist das erfindungsgemäße Zündsystem so aufgebaut, daß, bis durch die Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 eine niedrige Motordrehzahl festgestellt wird, die Motordrehzahl-Erfassungsschaltung ein logisches Signal "1" ausgibt, das an beide UND-Schaltungen 14, 15 gelegt wird, und das J-K-Flipflop 16 arbeitet, um ein Zylinderunterscheidungssignal zu liefern, das vorbehaltlos so geformt wird, daß es die gleiche Wellenform wie das Basis-Zylinderunterscheidungssignal gemäß der Phasenbeziehung zwischen dem Basis-Zylinderunterscheidungssignal, das und dessen Umkehrsignal jeweils an die UND-Schaltungen 14, 15 gelegt werden, und dem Zündsteuersignal, das an beide UND-Schaltungen 14 bzw. 15 gelegt wird, hat, wobei das Ausgangssignal der UND-Schaltung 14 jeweils an den Löscheingang CL und dasReference will now be made to the operation of the engine speed detection circuit 13 and the AND circuits 14, 15 received. When the motor starts, it can drop before it occurs in the waveform of the ignition control signal (C), it cannot be decided which of the power transistors 7 and 9 becomes conductive first. For this reason, when the motor starts up, there is a danger that it is faulty Ignition can be caused only once in the oppositely directed engine cylinder. To this problem too solve, the ignition system according to the invention is constructed in such a way that that until a low engine speed is detected by the engine speed detection circuit 13, the engine speed detection circuit outputs a logic signal "1" which is applied to both AND circuits 14, 15, and the J-K flip-flop 16 operates to provide a cylinder discrimination signal which is unconditionally shaped to have the same waveform as the basic cylinder discrimination signal according to the phase relationship between the basic cylinder discrimination signal, the and its reverse signal are respectively applied to the AND circuits 14, 15, and the ignition control signal which is applied to both AND circuits 14 or 15 is placed, the output signal of the AND circuit 14 to the clear input CL and the
— 1 O —- 1 O -
Ausgangssignal der UND-Schaltung 15 an den Voremstelleingang PR des'J-K-Flipflop 16 gelegt werden.Output signal of AND circuit 15 to the preset input PR des'J-K flip-flop 16 can be set.
Die zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung v/ird anhand des Schaltplans von Fig. 3 und der Wellenformdiagramme von · Fig. 2 sowie 4 erläutert.The second embodiment according to the invention is shown in FIG the circuit diagram of Fig. 3 and the waveform diagrams of Fig. 2 and 4 explained.
Die Schaltung von Fig. 3 enthält ein D - oder Verzögerungs-Flipflop 16' sowie eine Zylinderunterscheidungssignal-Ablöse- oder Übergangsschaltung 22, die aus einer NEIN-Schaltung 22a, UND-Schaltungen 22b sowie 22c und einer ODER-Schaltung 22d besteht.The circuit of Figure 3 includes a D or delay flip-flop 16 'and a cylinder discrimination signal releasing or transition circuit 22 consisting of a NO circuit 22a, AND circuits 22b and 22c and an OR circuit 22d.
Die Arbeitsweise des Zündsystems von Fig. 3 mit dem oben angegebenen Aufbau wird im folgenden erklärt.The operation of the ignition system of Fig. 3 having the above structure is explained below.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird zuerst der Fall beschrieben, in dem die Motordrehzahl höher als die voreinstellte Drehzahl der Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 ist. Da in diesem Fall am Ausgang der Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 ein logisches Signal "0" abgegeben wird, wird das Tor des UND-Glieds 22c der Zylinderunteischeidungssignal-Obergangsschaltung 22 geschlossen, jedoch wird andererseits das Tor des UND-Glieds 22b geöffnet. Hierbei hat der Q-Ausgang des D-Flipflop 16' die in Fig. 2 gezeigte Wellenform (D), d.h., das Zylinderunterscheidungssignal mit der Wellenform (D) in Fig. 2 wird durch Umkehren des Basis-Zylmderunterscheidungssignals (B) von Fig. 2, das das Ausgangssignal des Lage- doer Zylinderunterscheidungsfühlers 2 ist, erhalten, und zwar bei jedem Fallen des die in Fig. 2 gezeigte Wellenform aufweisenden Zündsteuersignals (C), das der Ausgang der Zündsteuerschaltung 4 ist, was bedeutet, daß das Basis-Zylinderunterscheidungssignal jedesmal umgekehrt wird, wenn das Taktimpulssignal CP des D-Flipflop 16' an-Referring to Fig. 2, the case where the engine speed is higher than the preset speed will first be described the engine speed detection circuit 13 is. As in this case at the output of the engine speed detection circuit 13 a logic signal "0" is output, the gate of the AND gate 22c of the cylinder disconnection signal transition circuit becomes 22 is closed, but on the other hand the gate of the AND gate 22b is opened. The Q output of the D flip-flop 16 'has the waveform (D) shown in Fig. 2, i.e., the cylinder discrimination signal having the waveform (D) in Fig. 2, by reversing the basic cylinder discrimination signal (B) of Fig. 2, which is the output of the position or cylinder discrimination sensor 2, is obtained, each time the ignition control signal (C) having the waveform shown in FIG. 2 falls, the output of the ignition control circuit 4, which means that the basic cylinder discrimination signal is reversed every time is when the clock pulse signal CP of the D flip-flop 16 'on
steigt. Auch wenn die Zündzeit um einen großen Wert mit Bezug zur Ausgangswellenform, die bei (A) in Fig. 2 gezeigt ist, voreilt, wie bei (C) in Fig. 2 dargestellt, ist, so kann demzufolge dank der Unterscheidungstätigkeit einer ein Zylinderunterscheidungssignal bildenden Einrichtung, die in Gestalt des D-Flipflop 16' vorliegt, die Steuerung der Erregung der Zündspule ohne das Herbeiführen irgendeines fehlerhaften Betriebs erreicht werden, wie aus jeder der in Fig. 2 gezeigten Wellenformen (E) und (F) zu ersehen ist.increases. Even if the ignition time is around a large value with Relation to the output waveform shown at (A) in FIG is advanced, as shown at (C) in Fig. 2, thus, thanks to the discriminating action of a device forming a cylinder discrimination signal, which is in the form of the D flip-flop 16 ', the control of the excitation of the ignition coil without causing any erroneous operation can be achieved as seen from each of waveforms (E) and (F) shown in FIG is.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zündsystems für den Fall erläutert, in dem die Motordrehzahl geringer als eine voreingestellte Drehzahl der Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 ist, was für die Anlaufzeit des Motors gilt. Wenn beispielsweise un mittelbar nach dem Anlaufen des Motors ein Abfallen in der Wellenform des Zündsteuersignals (C) von Fig. 4 noch nicht erfaßt worden ist, dann ist das Q-Ausgangssignal des D-Flipflop 16' mit der Wellenform (D) von Fig. 4 noch in einem unstabilen Zustand, der es schwierig macht zu entscheiden, ob ein logisches Signal "1" oder "0" vorliegt, so daß eine direkte Verwendung dieses Q-Ausgangssignals, so wie es ist, als'Zylinderunterscheidungssignal einen fehlerhaften Betrieb hervorrufen kann oder wird.With reference to FIG. 4, the mode of operation of the ignition system according to the invention is explained for the case in where the engine speed is lower than a preset one The speed of the motor speed detection circuit 13 is what applies to the starting time of the motor. For example, if un indirectly after the motor has started a drop in the Waveform of the ignition control signal (C) of Fig. 4 is not yet has been detected, then is the Q output of the D flip-flop 16 'with the waveform (D) of Fig. 4 still in an unstable state, which makes it difficult to decide whether a logic signal "1" or "0" is present, so that direct use of this Q output signal, as it is, as a cylinder differentiation signal can or will cause incorrect operation.
Um das Auftreten eines solchen fehlerhaften Betriebs zu verhindern, stellt die Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 fest, daß die Motordrehzahl niedrig ist, und gibt ein logisches Signal "1" ab. Das hat zur Folge, daß das Tor des UND-Glieds 22b der Zylinderunterscheidungssignal-Übergangsschaltung 22 geschlossen wird, während des Tor des UND-Glieds 22c geöffnet wird. Damit wird das Basis-Zylinderunterscheidungssignal vom Zylinderunterscheidungs-In order to prevent such an erroneous operation from occurring, the engine speed detection circuit provides 13 determines that the engine speed is low and outputs a logic "1" signal. As a result, the gate of AND gate 22b of the cylinder discrimination signal transition circuit 22 is closed, while the gate of the AND gate 22c is opened. This becomes the basic cylinder discrimination signal from cylinder differentiating
fühler 2 direkt als das Zylinderunterscheidungssignal verwendet, um damit die Erregung der Zündspule EU steuern, so daß keine Gefahr für das Herbeiführen eines fehlerhaften Betriebs besteht.sensor 2 used directly as the cylinder discrimination signal, in order to control the excitation of the ignition coil EU, so that there is no risk of causing a faulty one Operating exists.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen werden als Eingangssignale für die Schaltungen das von der Zündsteuerschaltung 4 erzeugte Zündsteuersignal und das vom Zylinderunterscheidungsfühler 2 erzeugte Basis-Zylinderunterscheidungssignal verwendet, während das J-K-Flipflop 16 oder das D-Flipflop 16' als eine Einrichtung zur Formung des Zylinderunterscheidungssignals durch Umkehren des Basis-Zylinderunterscheidungssignals am fallenden Übergangspunkt des Zündsteuersignals dienen. Die Einrichtung zur Formung des Zylinderunterscheidungssignals ist jedoch nicht auf die bei den obigen Ausführungsformen verwendeten Bauteile beschränkt, vielmehr können andere Bauteile oder Vorrichtungen mit äquivalenter Funktion selbstverständlich zur Anwendung kommen, um gleichartige Ergebnisse zu erlangen. In each of the above-described embodiments, input signals to the circuits are those from the ignition control circuit 4 generated ignition control signal and the basic cylinder discrimination signal generated by the cylinder discrimination sensor 2 while the J-K flip-flop 16 or the D-flip-flop 16 'is used as a means for shaping of the cylinder discrimination signal by reversing the basic cylinder discrimination signal at the falling transition point of the ignition control signal. The facility for However, shaping of the cylinder discrimination signal is not limited to the components used in the above embodiments limited, but other components or devices with equivalent function can of course can be used to achieve similar results.
Ferner wird bei jeder dieser Ausführungsformen die Motordrehzahl-Erfassungsschaltung 13 als eine Vorrichtung in der Anordnung zur Gewährleistung eines richtigen Arbeitens des Motors verwendet, um den Startzustand des Motors festzustellen. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf eine solche Motordrehzahl-Erfassungsschaltung begrenzt, sondern es kann selbstverständlich ein Startschalter, ein Schmieröl-Druckschalter, ein Ansaugdruckschalter od. dgl. Anwendung finden, um den Anlaufzustand des Motors zu erfassen, womit zum Obigen gleichartige Ergebnisse erzielt werden.Further, in each of these embodiments, the engine speed detection circuit 13 as a device in the arrangement for ensuring proper operation of the Motor used to determine the starting condition of the motor. However, the device is not limited to such Motor speed detection circuit is limited, but it can of course be a start switch, a lubricating oil pressure switch, An intake pressure switch or the like. Use to detect the starting state of the engine, with which results similar to the above can be obtained.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Zündsystem an Stelle der bei den obigen Ausführungsformen verwendeten Zündsteuerschaltung 4 ein Steuergerät 23 mit einem Mikro-In addition, the ignition system according to the invention can Instead of the ignition control circuit 4 used in the above embodiments, a control unit 23 with a micro
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prozessor (s. Fig. 5) enthalten, das zur Berechnung und - zur Abgabe von beispielsweise einem Motordrehzahl-Erfassungssignal 23b mit einem Zündsteuersignal 23c dient. Ξιη solcher Aufbau kann selbstverständlich gleichartige Ergebnisse hervorbringen.Processor (see Fig. 5) included, the calculation and - for the output of, for example, an engine speed detection signal 23b is used with an ignition control signal 23c. Ξιη such Structure can of course produce similar results.
Ferner werden bei jeder der erläuterten Ausführungsformen unter Verwendung der Zündsteuerschaltung 4 oder des Steuergeräts 23 und durch Eingabe des Basis-Zündsteuersignals sowohl die Zündzeit wie auch die Erregungsanlaßzeit der Zündspule elektronisch gesteuert. Es ist jedoch eine Selbstverständlichkeit, daß die Zündzeit und auch die Erregungsanlaßzeit unabhängig voneinander gesteuert werden können, daß die Zündzeit zuerst auf einer Prioritätsbasis gesteuert und die Steuerung der Erregungsanlaßzeit im Anschluß an die Steuerung der Zündzeit bewirkt wird und daß des weiteren nur entweder die Zündzeit oder die Erregungsanlaßzeit elektronisch gesteuert werden können. Mit jeder der oben genannten Steuerungsarten können im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erreicht werden wie mit den beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung.Furthermore, in each of the illustrated embodiments using the ignition control circuit 4 or the controller 23 and by inputting the basic ignition control signal both the ignition time as well as the excitation start time of the ignition coil are electronically controlled. However, it is a matter of course that the ignition time and also the excitation starting time can be controlled independently of one another, that the ignition timing is controlled first on a priority basis and the energization starting timing control subsequently the control of the ignition timing is effected and that further only either the ignition timing or the energization starting time can be controlled electronically. With any of the above Control modes can achieve essentially the same results as the described embodiments according to the invention.
Im Hinblick auf die Anwendung des Erfindungsgegenstandes hat jede der erläuterten Ausführungsformen einen Anwendungsfall auf ein Zündsystem gezeigt, das einen Verteiler mit zwei dem Verteilerrohr eingegliederten Kochspannungsdioden umfaßt. Der Erfindungsgegenstnad ist jedoch auf ei:\ verteilerloses Zündsystem anwendbar, bei dem eine Hochspannungsdiode mit jedem Ausgangsanschluß einer Sekundärwicklung einer Zündspule verbunden ist und die in der Sekundärwicklung erzeugte Hochspannung auf Zündkerzen der einzelnen Motorzylinder verteilt wird. Darüber hinaus ist der Erfindungsgegenstand auch auf ein weiteres verteilerloses Zündsystem, wie es in der japanischen Patent-Offen-With regard to the application of the subject matter of the invention, each of the illustrated embodiments has shown an application to an ignition system which comprises a distributor with two boiling voltage diodes incorporated into the distributor tube. However, the Erfindungsgegenstnad is on ei: \ distributorless ignition system applicable, in which a high-voltage diode to each output terminal of a secondary winding of an ignition coil is connected and the high voltage generated in the secondary winding is distributed to the spark plugs of the individual engine cylinders. In addition, the subject matter of the invention is also applicable to a further distributorless ignition system, as described in the Japanese patent open-
legungsschrift Nr. 55 - 37 536 (1980) offenbart ist, anwendbar, das doppelte Zündspulen verwendet, deren Zahl der Hälfte der Zylinder einer Brennkraftmaschine entspricht.Application No. 55-37 536 (1980) is applicable, that uses double ignition coils, the number of which corresponds to half the cylinders of an internal combustion engine.
Ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung umfaßt somit eine Zündspule mit einer Mehrzahl von den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine entsprechenden Primärwicklungen, einen Basis-Zündsignalfühler zur -Erzeugung von Basis-Zündsignalen synchron mit dem Motorumlauf, eine Zündsteuerschaltung zum Empfang der Basis-Zündsignale und zur Erzeugung eines Zündsteuersignals mit einer geregelten, vorbestimmten Impulsbreite, einen Basis-Zylinderunterscheidungssignalfühler zur Erzeugung eines Basis-Zylinderunterscheidungssignals mit der doppelten Periode der Basis-Zündsignale synchron mit dem Motorumlauf, eine logische Zylinderunterscheidungssignalformschaltung, die das Zündsteuer- sowie das Basis-Zylinderunterscheidungssignal empfängt und durch Umschalten des Basis-Zylinderunterscheidugnssignals in Übereinstimmung mit einem Zustand dieses Signals an einem Obergangspunkt einer Wellenform des Zündsteuersignals, der einer Zündzeit des Motors entspricht, ein Zylinderunterscheidungssignal bildet, und eine logische Erregungssignalformschaltung, die em Erregungssignal erzeugt, das die Erregung der Primärwicklung der Zündspule für einen Zylinder entsprechend einem logischen Betriebsausgang, der durch Ausführen einer logischen Operation am Zylinderunterscheidungs- und am Zündsteuersignal erhalten wird, steuert. Dieses Zündsystem erweitert den regelbaren Bereich des Zündsignals und verbessert die Arbeitsleistung der Brennkraftmaschine.An ignition system for an internal combustion engine according to the invention thus comprises an ignition coil having a plurality of corresponding cylinders of the internal combustion engine Primary windings, a basic ignition signal sensor for generating basic ignition signals synchronized with the engine rotation, an ignition control circuit for receiving the basic ignition signals and for generating an ignition control signal with a regulated, predetermined pulse width, a basic cylinder discrimination signal sensor for generating a basic cylinder discrimination signal with twice the period of the basic ignition signals synchronized with the engine rotation, a logical one Cylinder discrimination waveform circuit that controls the ignition control and receives the basic cylinder discrimination signal and by switching the basic cylinder discrimination signal in accordance with a state of this signal at a transition point of a waveform of the ignition control signal, which corresponds to an ignition timing of the engine forms a cylinder discrimination signal, and a logical one Excitation waveform shaping circuit that em excitation signal generated that the excitation of the primary winding of the ignition coil for a cylinder according to a logical operating output, obtained by performing a logical operation on the cylinder discrimination signal and the ignition control signal will controls. This ignition system expands the controllable range of the ignition signal and improves work performance the internal combustion engine.
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